Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do homogenizacji wzajemnie nierozpuszczalnych cieczy lub cieczy i cial stalych, to znaczy mieszanin substancji, które sa normalnie uwazane za niemieszalne, a zwlaszcza urzadzenie do wytwarzania plynnych, jednorodnych mieszanin oleju napedowego i wody oraz/lub pylu weglowego.Jezeli olej i woda sa zmieszane razem, a mieszanine pozostawi sie do odstania, to rozdziela sie ona na dwie rózne warstwy, gdzie olej tworzy zwykle warstwe lub faze górna. Powodem tego zjawiska jest to, ze olej i woda sa wzajemnie nierozpuszczalne.Znane homogenizatory maja zwyklepostac mlynów kulowych,jednakze mlyny kulowe sa niepotrzebnie duze i ciezkie, a rozmieszczenie kul w mlynie jest przypadkowe.W celu ulepszenia konwencjonalnego mlyna kulowego zamontowano dwie ciezkie stalowe kule w klatce, tak ze te kule moga toczyc sie wokól wewnetrznej powierzchni komory mlyna. Wyniki badan takiego urzadzenia byly zachecajace, ale kule zapewnily tylko styk liniowy z powierzchnia komory, zajmujac równoczesnie znaczny wymiar osiowy. Nastepnym etapem bylo usuniecie z kul koncowych czasz kulistych aby pozostala tarcza, a to w celu zmniejszenia zajmowanego wymiaru osiowego i aby zastapic zespolem tarcz duza liczba kul stalowych w mlynie kulowym.Wedlug wynalazku opracowano urzadzenie do homogenizacji wzajemnie nierozpuszczalnych cieczylub cieczy i cial stalych, które to urzadzenie zawiera komore homogenizacji z wewnetrzna powierzchnia obwo¬ dowa, z wlotem przy jednym koncu tej komory dla substancji przeznaczonej do homogenizowania i z wylotem przy drugim koncu komory dla wyprowadzania jednorodnej cieczy. Urzadzenie to charakteryzuje sie tym, ze w komorze homogenizacji umieszczony jest zespól tarcz, których krawedzie sa cylindrycznie lub czesciowo kuliste i które to tarcze sa wzajemnie wspólosiowe oraz obrotowe wokól swej wspólnej osi, tak aby toczyly sie wokól wewnetrznej powierzchni obwodowej komory homogenizacji. W komorze homogenizacji umieszczonych jest kilka zespolów tarcz, przy czym zespoly tarcz sa zamontowane pomiedzy przeciwleglymi plytami kolowymi, które sa zamontowane centralnie obrotowo wokól osi przechodzacej przez srodki tych plyt. Docisk pomiedzy tarczami a powierzchnia komory uzyskuje sie jedynie w drodze dzialania sily odsrodkowej.Korzystnie, w komorze znajduja sie trzy zespoly tarcz po 20 tarcz. Kazda z tarcz ma centralny otwór ijest zamontowana pomiedzy plytami kolowymi za pomoca wrzeciona napedowego rozciagajacego sie pomiedzy2 111*12 plytami, przy czym srednica otworu centralnegojest wieksza niz srednica wrzeciona napedowego, zas tarcze moga swobodnie poruszac sie do i od powierzchni wewnetrznej komory. Najnizsza tarcza kazdego zespolu tarcz jest wsparta na wrzecionie napedowym tak, ze tarcza jest obrotowa bez stykania sie z sasiednia plyta kolowa. Wlot jest skierowany tak, ze substancje przeznaczone do homogenizacji sa doprowadzane na górna powierzchnie górnej plyty kolowej.Urzadzenie wedlug wynalazku umozliwia kilka róznych operacji, pozwalajacych na uzyskiwanie homo¬ genizacji substancji jakie sa poddawane obróbce w tym urzadzeniu. Uzyskuje sie poczatkowo mieszanie substancji przy doprowadzeniu ich na górna czesc pierwszego krazka, albo indywidualnie, albo mieszanka wstepna. Nastepnie surowa mieszanina jest poddawana wielokrotnemu dzialaniu homogenizacyjnemu kazdej drogi krazkowej, która zawiera cztery osobne mechanizmy, którymi sa: — duza wartosc sily dociskajacej miedzy krazkiem, a wewnetrzna powierzchnia obwodowa komory zagniatajacej, dalej zwanej „obrecza". — duze sily trace w kacie chwytu przy toczeniu miedzy krazkami a obrecza. — mieszanie o duzej turbulencji w fali poprzedzajacej krazek. — emisja rozprysku mieszaniny homogenizowanej od krazków wokól wnetrza obreczy.Poziom homogenizacjijaki uzyskuje sie za pomoca kombinowanego skutku, tworzonego tymi czterema osobnymi mechanizmami przy kazdym z krazków, poprawia sie progresywnie w miarejak homogenizowane substancje splywaja w dól wzdluz obreczy i sa poddawane oddzialywaniu kolejnych krazków dotad, az uzyska sie wymagany poziom homogenizacji.Konstrukcja stosowanego urzadzenia jest taka, ze mozna poddawac obróbce odpowiednia objetosc mieszaniny w danej chwili na zasadzie porcji, albo w sposób ciagly. Urzadzenie wedlug wynalazku moze byc uzywane, kiedy jedna z faz skladnikowych jest substancja stala, albo ciecza o duzej lepkosci, poniewaz jest wywierana wystarczajaco duza sila sciskajaca, lub tnaca dla rozerwania lub rozdrabniania substancji stalej lub cieczy o duzej lepkosci.Urzadzenie wedlug wynalazku ma zastosowanie do homogenizacji cieczy nierozpuszczalnych w sobie nawzajem, albo do kombinacji cieczy i substancji stalych, które równiez nie rozpuszczaja sie wzajemnie.Stwierdzono, ze stosowanie urzadzenia wedlug wynalazku ma duze znaczenie przy zastosowaniu do olejów napedowych dla jego doprowadzania do silników okretowych. Z tego rodzaju paliwo wymaga czyszczenia zbiorników paliwowych okretów okresowo przy zastosowaniu wodnych srodków oczyszczajacych. Przy koncu operacji oczyszczenia zwykle pozostaje pewna ilosc wody w zbiornikach i jest ona zwykle doprowa¬ dzana do silnika, przy czym jest nierównomiernie rozmieszczona w objetosci paliwa. Powoduje to niezado¬ walajace spalanie paliwa i zla prace silnika. Tawoda moze byc rozproszona w oleju opalowym, jezeli olej zostanie przepuszczony poprzez urzadzenie wedlug wynalazku. Czesto okazuje sie potrzebne wystepowanie malej ilosci wody w paliwie doprowadzanym do silników spalinowych pod warunkiem, ze woda jest rozprowadzona równomiernie w paliwie. W ten sposób woda, która jest jednorodnie rozprowadzona w paliwie doprowadzonym do silnika wysokopreznego (Disel), albo kotla, poprawia rozpylanie paliwa.Ponadto uzyskuje sie lekka poprawe spalania, kiedy para wodna istnieje w chwili spalania. Przyczynia sie to do zmniejszenia emisji tlenków azotu oraz substancji stalej w gazach odlotowych.Urzadzenie wedlug wynalazku ma takze znaczenie przy dostosowaniu produkcji do wytwarzania mieszanin homogenicznych z paliwa i pylu weglowego, przy czym uzyskuje sie paliwo zmodyfikowane, które ma charakterystyke przeplywu zblizona do paliw z cieklych weglowodorów, lecz umozliwiajaca zastapienie paliw z cieklych weglowodorów czesciowo paliwami ze stalych weglowodorów. Urzadzenie wedlug wyna¬ lazku umozliwia dodanie pylu weglowego do cieklych weglowodorów i zmniejszanie tego pylu do drobin wystarczajaco malych, aby uzyskac rozproszenie homogeniczne wegla w cieklym paliwie weglowodorowym.Uwzgledniajac niezaspokojenie dotyczace czasu uzytkowania istniejacych zasobów ropy, oraz fakt odkrywa¬ nia wielkich zasobów wegla, urzadzenie wedlug wynalazku zapewnia zmniejszenie zuzycia cieklego paliwa weglowodorowego, a jednoczesnie rozszerza zastosowanie wegla.Urzadzenie wedlug wynalazku umozliwia rozdrabnianie wegla dla potrzeb produkcji mieszanin homo¬ genicznych oleju i wegla az do otrzymania czastek o wymiarze 10 ian do 15 ^im. Tenrozmiar drobin odróznia sie od zwyklego rozmiaru drobin wegla sciernego, który dotad byl uzywany do spalania w domieszce z cieklym paliwem weglowodorowym. Takie mieszanki ulegajace niezadowalajacemu spalaniu, zawieraja zwykle wegiel, majacy rozmiar drobin od 100 tan do 200 ^m. Chociaz korzystnymjest w zasadzie dodawanie duzej ilosci wegla o rozmiarze drobin do 2000 /xm do cieklego paliwa weglowodorowego, to istnieje górna wartosc graniczna ilosci wykorzystywanego wegla wynikajaca stad, ze kiedy ciecz uzyskana w wyniku ma wiecej jak okolo 40% wagowo wegla, to otrzymana mieszanina nie moze byc pompowana. Wystepuje to takze w przypadku, kiedy olej zawiera wode i wegiel, przy czym maksymalna ilosc wody w stosunku do materialu palnego, którym moze byc olej opalowy, lub olej z dodanym weglem, powinna wynosic do 30% aby substancje palne mogly ulec spalaniu. Zwykle ilosc wody wagowo wynosi 10%, jezeli ma byc uzyskiwane118 622 optymalne spalanie powiazane ze skutecznym minimalizowaniem wytwarzania substancji stalej w gazach odlotowych.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia poziomy przekrój urzadzenia wedlug wynalazku, fig. 2— pionowy przekrój urzadzenia jak na fig. 1, fig 3 — schemat mechanizmu homogenizacji przy zastosowaniu urzadzenia wedlug wynalazku, fig. 4 — uklad zasadniczy do wytwarzania i doprowadzania do silnika spalinowego cieczy homogenicznej,wytwo¬ rzonej przy zastosowaniu urzadzenia wedlug wynalazku, fig. 5 — droge przemieszczania materialu przy przesuwaniu wzdluz obwodu obreczy urzadzenia wedlug wynalazku, fig. 6—mechanizm przebiegu homoge¬ nizacji nie mieszajacych sie wzajemnie faz a fig. 7 — wykres trójkatny, obrazujacy zakres kompozycji mieszanin wegla-olej-woda, które sa palne i mozliwe do pompowania.Na figurach 1 i 2 widac, ze urzadzenie ma dwie czesci glówne, a mianowicie obudowe 8, która jest zamocowana razem z cylindryczna obrecza 4i zestawem obrotowym, zalozonym na wal 9. Wal 9 obraca sie w lozyskach 10, 11, umocowanych na obudowie 8, przy czym wal 9 przechodzi poprzez obudowe 8 dla podlaczenia go do zespolu napedowego 53 (fig. 4). Na wale 9 sa dwie kolowe plyty 12, 13, sluzace do umieszczania miedzy nimi wielu stosów krazków. Na fig. 1 i 2 sa przedstawione trzy stosy, z których kazdy zawiera 20 krazków. Liczba stosów oraz liczba krazków w kazdym stosie moze byc zmieniana, przy czym uwzglednia sie rozmiar obudowy 8, a szczególnie obrecz 4. Plyty kolowe 12,13 tworza odpowiednio obsade dla lozysk 14, 13, przy czym te lozyska podpieraja trzpienie napedowe 7. Kazdy z krazków 3 ma otwór srodkowy 17. Stos krazków moze byc zestawiony na trzpieniu napedowym przy czym tak utworzony stos krazków jest nasuniety na trzpien napedowy 7 miedzy kolowymi plytami 12, 13 jak na fig. 2. Najnizej polozony krazek stosu li jest podparty trzpieniem 7 i moze obracac sieprzez dotykanie plyty kolowej 12. Na fig. 1 widac, ze pokazane dwa inne stosy krazków sa podobnie zestawione wokól trzpieni napedowych 5,6. ?o wlaczeniu zespolu napedowego 53 wal 9 zaczyna sie obracac, plyty kolowe 12,13 przymocowane do walu 9 wywieraja sile, która napedza trzpienie 5, 6, 7, a one obracaja sie wokól walu 9 jak pokazano za pomoca strzalki 18 (fig. 1). W miare wzrostu predkosci obrotowej, stosy krazków zostaja odrzucane promie¬ niowo na zewnatrz od walu 9 za pomoca sily odsrodkowej do zetkniecia sie z cylindryczna obrecza 4. Tarcie miedzy krazkami 3, a cylindryczna obrecza 4 spowoduje, ze stos krazków zaczyna toczyc sie po stronie wewnetrznej obreczy 4 i obraca sie takjak pokazano strzalka 19 (fig. 1). Po uzyskaniu tego stanu, wprowadza sie substancje homogeniczne do obudowy 8 poprzez wlotowa rure 28 droga przez zawór (nie pokazany) na plyte kolowa 13. Przy obracaniu plyta 13 rozprowadza równomiernie substancje wzdluz obwodu obudowy, skad mieszanina splywa grawitacyjnie w dól powierzchni obreczy 4. Kiedy surowa mieszanina, tworzona na plycie 13splywa z niej i plynie w dól powierzchni obreczy 4, krazki stosów tocza sie po niej,wywierajac wiele oddzialywan, które lacznie powoduja homogenizacje surowej mieszaniny przed tym, jak na te mieszanine zadziala najnizej polozony krazek stosu. Poniewaz srednica otworu srodkowego 17 w kazdym krazku jest wieksza od srednicy trzpienia napedowego 7, kazdy krazek ma znaczna swobode przy indywidualnym oddzialywaniu. Kiedy przykladowo wzglednie duza kropla drobinowa jednej fazy znajdzie sie na drodze krazka, to krazek moze przesuwac sie promieniowo do wewnatrz w kierunku walu 9 przy przejsciu na tej drobinie lub kropli. Powtarzane przejscia krazków po tej drobinie lub kropli powoduja szybkie rozdrabnia¬ nie i rozpraszanie elementów w fazie ciaglej. Po wyplywie z obszaru najnizej polozonego zespolu, t.j. z obszaru plyty kolowej 12, otrzymana mieszanina homogeniczna gromadzi sie na dnie obudowy 8 i wyplywa stad poprzez rure wylotowa 21.Obudowa 8 zawiera duza ilosc mieszaniny homogenizowanej, lecz nie jest ona calkowicie zapelniona. Na fig. 3, widac, ze wlasciwa objetosc homogenizowanej mieszaniny mozna utrzymac w obudowie 8 za pomoca pokazanego ukladu odpowiednio do wydajnosci eksploatacyjnej urzadzenia, a szczególnie odpowiednio do zapotrzebowania mieszaniny homogenicznej, np. na zmodyfikowany olej napedowy jaki ma byc doprowa¬ dzany do silnika spalinowego. Uklad na fig. 4 ma rure wlotowa 50 dla doprowadzania homogenizowanych substancji do urzadzenia homogenizacyjnego 52, które moze miec postac jak na fig 1 i 2. Doprowadzanie substancji odbywa sie przez zawór 51. Po wykonaniu homogenizacji, mieszanina homogenizowana gromadzi sie w zbiorniku zasobnikowym 54, a nastepnie zaleznie od potrzeby wyplywa przez rure wylotowa 57.Regulator poziomu 55 monitoruje poziom mieszaniny homogenizowanej w zbiorniku 54 i jest polaczony z zaworem regulacyjnym 51, aby przy wycofaniu mieszaniny homogenizowanej z rury 57 przez co nastepuje obnizenie poziomu w zbiorniku 54, wyczulzmiane poziomu cieczy i wyslalsygnal 56 uruchomienia zaworu 51 i zapoczatkowania przeplywu do urzadzenia homogenizacyjnego 52. Sygnal 56 z regulatora poziomu 55 do zaworu 51 zapoczatkowania przeplywu do urzadzenia homogenizacyjnego 52. Sygnal 56 z regulatora poziomu 55 do zaworu 51 moze miec rózna postac, lecz zwykle jest sygnalem elektrycznym lub pneumaty¬ cznym. Zalecanym rodzajem regulacji wytwarzanej przez regulator 55, jest regulacja proporcjonalna. Regu¬ lacja proporcjonalna powoduje otwarcie zaworu 51 w stopniu, okreslonym poziomem cieczy w zbiorniku 54 miedzy uprzednio ustalonymi wartosciami granicznymi poziomu dolnego i górnego t.j. im nizszyjest poziom4 118 622 cieczy, tym bardziej otwiera sie zawór 51. Mozna zalozyc urzadzenie alarmowe, automatycznie sygnalizujace po. iom dolny i górny, przy czym caly uklad moze zostac zatrzymany w przypadku awarii, kiedy poziom prze- k racza zarówno dolna jak i górna wartosc graniczna poziomu w zbiorniku 54.Fala 3*dlatego wystepuje, ze mieszanina przy homogenizowaniujest stale wyciskana wprzód, t.j. przed krazkiem w kierunku strzalki 42 z kata uchwytu 37. Strukturaprzeplywu o duzej turbulencjijaka wystepuje w iali 39 zawiera prawdopodobnie jeden lub wiecej wirów 41 oraz kilka niniejszych wirów miedzy duzym wirem, lub wirami 41 a katem uchwytu 37. Promien wiru 41 odpowiada 1/5 czesci promienia krazka 31, przy czym kiedy wir 41 przesuwa sie na przodzie krazka 31 to stosownie do tego obróci sie piec razy szybciej od krazka 31, t.j. z predkoscia 5 Wi obrotów na minute, jezeli predkosc obrotowa w kierunku strzalki 3tkrazka 31 jest Wi oblotów na minute. Promien krazkajest Ri, a przyspieszenie odsrodkowe jakie ma przedmiot na obwodzie krazka 31 jest Wi2Ri. Jest to przyspieszenie, które jest przyczyna rozprysku 49,jaki tworzy sie na przeciwleglej stronie krazka wzgledem fali 41. Jednakze przyspieszenie odsrodkowe w wirze 41 mozna przedstawic równaniem: (SWi^-y-SWitoi t.j. jako 5-krotnie wieksze jak przyspieszenie odsrodkowe wystepujace dla krazka 31.Jezeli w wirze 41 znajduje sie mieszanina wielofazowa, faza lub fazy gestsze beda przesuwac sie do obwodu wiru, przy czym nastapi zblizenie z obwodem krazka 31, który powoduje wciaganie do mniejszych wirów w przestrzeni kata uchwytu 37,a w koncu do cienkiej warstewki 36pod krazkiem 31. Jezeli faza gestsza jest ciecza lepka, to duza sila tnaca jaka wystepuje w wirach i pomiedzy tymi wirami, rozbija duze krople na mniejsze az po powtórzonych obiegach wokól wirów krople staja sie tak male, ze sa czescia homogeniczna fazy ciaglej. Jezeli wystepuje taka lepkosc cieczy, ze sily tnace w wirach i pomiedzy wirami nie sa dostatecznie duze dla rozbicia duzej kropli, to kropla zostanie wciagnieta do kata uchwytu 37, bo duza kropla o stosunkowo duzej bezwladnosci reaguje powoli na raptowne zmiany w przeplywie cieczy, przy czym po wciagnieciu do kata 37 zostanie zgnieciona pod krazkiem 31. Jezeli w cieczy wielofazowej znajduja sie substancje stale (brylki), to ma zastosowanie ten sam mechanizm tj. brylki o gestosci prawdopodobnie wiekszej od cieczy, gromadza sie na obwodzie wirów, gdzie sasiadujace czastki moga sie ocierac lub zderzac wzajemnie, przyczyniajac sie do zmniejszania rozmiarów przez scieranie sie i sa stopniowo wciagane do kata 37 oraz do cienkiej warstewki 36 pod krazkiem 31 dla zgniatania. Wobec tego wiry w fali 39 wywieraja oddzialywanie klasyfikacyjne powodujace, ze zarówno fazy gestszejak i duze krople faz zdyspergowanych sa wciagane do kata uchwytu 37.Omówiono mechanizmy homogenizacji w fali 39 przy czym dla uproszczenia rozpatrzono zdarzenia wystepujace w danej chwili. Jednakze praktycznie fala przesuwa sie w przód wokól obwodu obreczy z predkoscia W obr/min, wobec czego droga czasteczki lub kropli, przesuwajacej sie wzdluz obwodu wiru 41 nie jest kolowa lecz hipocykloidalnajak na fig. S. Poniewaz kazda czastka fazy drugiej, lub kropla, przemie¬ szcza sie ze stala predkoscia wzdluz drogi hipocykloidalnej, wiec zostaje poddana najwiekszej sile obwodo¬ wej, kiedy zmienia kierunek najszybciej, tj. kiedy przechodzi przez zagiecia o mniejszym promieniu, np. w punktach A. Poniewaz punkty A sa punktami na hipocyklodzie najblizszymi obwodu krazka, wiec kazda czastka lub kropla, która wychodzi z wiru 41 pod wplyw maksymalnej sily odsrodkowej, tj. w punkcie A na hipocykloidzie, przechodzi natychmiast pod wplyw ciagniecia lepkiego dzieki obracajacemu sie krazkowi 31 i zostaje wciagnieta albo do mniejszego wiru, albo do kata uchwytu 37 po czym wchodzi pod krazek 31.Ponadto poniewaz krazek 31 jest jednym ze stosu takich krazków, niejednorodna mieszanina, tworzaca fale 39 nie moze uniknac kata uchwytu 37 przez przesuniecie sie do góry lub dól obreczy cylindrycznej 32.Jedyna droga jaka pozostaje dla tej cieczy jest do przodu fali 39, lub pod krazek do cienkiej warstewki 36.Jak juz wspomniano po przebyciu przez krazek i minieciu dowolnego punktu na obwodzie obreczy 33, mieszanina wielofazowa tworzaca cienka warstewke 36 zostanie uwolniona od dzialania sily sciskajacej F, a jej czesc stykajaca i przylegla do powierzchni krazka zostaje gwaltownie odrzucona od krazka z powodu duzej predkosci obrotowej krazka i tworzy rozprysk jak pokazano strzalkami 46. W ten sposób przestrzen miedzy krazkami zostaje wypelniona rozpryikiem mieszaniny homogenicznej.Opisana procedura przedstawia wielokrotne oddzialywanie homogenizacyjnejednego krazka wjednym przejsciu. Jest to powtarzane odpowiednio do iloczynu stosów krazków i liczby krazków w stosie, t.j. szescdziesiat w urzadzeniu na fig. 1 i 2 przy czym zostaje zapewniona skuteczna homogenizacja. W wyniku tego otrzymuje sie nastepujace oddzialywania homogenizacyjne; (I) duza sile sciskajaca miedzy krazkiem a obrecza; (II) duze sily tnace w kacie uchwytu; (III) mieszanie o duzej turbulencjiwfali poprzedzajacej krazek; oraz (IV) rozprysk mieszaniny homogenicznej od krazka wokól wnetrza urzadzenia. Ponadto wystepuje pewne mieszanie wstepne, kiedy homogenizowane substancje obracaja sie na górnej powierzchni plyty 13 (fig. 2). Na fig. 2widacjedynie pojedyncza rure wlotowa 2t. Moznajednakze wykorzystac kilka takich rurdla doprowadzania do homogenizatora róznych substancji w odpowiednich proporcjach przed wykonaniem118622 5 homogenizacji. Kiedy poszczególne substancje spadaja na kolowa plyte 13, wystepuje wystarczajace wstepne mieszanie, aby istniala potrzeba zastosowania jeszcze osobnego mieszania. Alternatywnie mozna mieszanie wstepne uzyskac za pomoca dozowania róznych substancji do rury, z której jest zasilana wlotowa rura 2t.Jezeli mieszanina wielofazowa homogenizowana ma duza lepkosc, lub zawiera czastki substancji stalej, lub bardzo lepkie krople cieczy, trzeba duzej wartosci sciskajacej sily. Najlepiej to uzyskiwac za pomoca duzych ciezkich krazków, dajacych duza wartosc M we wzorze MW2R. Jednakze przykladowo wzgledy geometryczne zezwalaja tylko na trzy stosy krazków jak na fig. 1 i 2. Jezeli natomiast ciecz wielofazowa ma mala lepkosc, bez substancji stalej, lub zawartosci o duzej lepkosci, mozna zastosowac lzejsze krazki przy wiekszym promieniu. W tym przypadku moze byc wykonalne zastosowanie wiecej jak trzech krazków w dostepnej przestrzeni w zastosowanym urzadzeniu.Mechanizmy (I) i (II) maja najistotniejsze znaczenie w przypadku kiedy trzeba homogenizowac fazy o duzej lepkosci i odporne mechanicznie. Mechanizmy (III) i (IV) sa natomiast szczególnie przydatne kiedy sa homogenizowane wielofazowe ciecze o malej lepkosci orai w przypadku dyspergowania faz o dutojlepkosci odpornych mechanicznie, które zostaly rozdrobnione za pomoca mechanizmów (I) i (II). Wiekmosc wmmpi jaka jest potrzebna do homogenizacji, jest uzytkowana dla stosunkowo malej objetosci rieciy wielofazowej, sciskanej sila F w cienkiej warstewce 34 (fig. 3)i poddawanej dmhmht duzych stttnacycb w k^cieuchwytu 37.Cecha charakterystyczna homogenizacji cieczy wielofazowej jest, te w miare jak homogenizacja poete* piajc, to wzrasta lepkosc. Mozna to przedstawic jak na fig. 6, na której widac przebieg hnmoprnigagi w mieszaninie dwufazowej, przy czym fazy sa obrazowane odpowiednio kótkanu i trtjkajmmi. Na flg.6A widac, ze fazy tworza dwie wyrazne warstwy z mozliwym miejscowym miemiem mpwtefttfltoi wmggai- czajacej. Po homogenizacji, te dwie fazy zostana zgrubnie wymierni jak pokorne na ffcA a po calkowitym ujedaorodaieniu (homogenizacji) bedzie przewalala sytuacja jak aa flf*4C Kompozycje aa fig. 6A i 6C sa chemicznie identyczne, lecz nie sa identyczne fizycznie. Jest to iirisgrilnte reuwezslne kiedy rozpatruje sie lepkosc tych mieszanin. Lepkoscjest miaraszybkoscipraemieieczsnia, albociekfcj ntieszaniny kiedy zostaje przylozone naprezenie tnace (styczne). Jezeli zostaje pnylpzos»nspf|*SBir tnacejak na fig. 6A co pokazano strza&ami,obydwiefazy wykazuja tendencjimchu przy piaumicsumiMu waglfteym.wystepu- jacym wzdluz finit kreskowanej A-B, tj. wzdluz fazowej powierzchni rozgraniczajacej. Jednaktejcieli takie same scinanie wystapi w sytuacji jak na fig. AC, gdzie nie asa wyrafnrj nkrsftooej powisczchai migianii rnja- cej, to nie wystapi przemieszczanie wzgledne wzdluz stopniowana! kreskowanejliniiC-D. Lima kreskowana na fig. 6Cjest dluzszajak na fig. 6A pokazujac, ze lepkoscmieszaniny homogenicznejjest wiekszajak w stanie niejednorodnym (niebomogenizowanym). Jezeli naprefttnic scinajace zaetoeowane do mtesuminji homoge¬ nicznej zapoczatkowalo przemieszczanie, to lepkosc mote sie snicnic zauwazalnie, poniewaz wielofazowe mieszaniny homogeniczne maja nie-newtooowska charakterystyke przeplywu. Przykladowo,jezcM miesza¬ nina wielofazowa oleju i wodyjest homogeniczna, zauwazalna dula lepkoscmieszaniny przed rozpoczeciem jej plyniecia, zmniejsza sie nagle jak mieszanina zaczyna plynac, tj. mieszam*jest tiksotropowa(izotenni- cznie odwracalnie ulega przemianie zelu w zol pod wplywem dzialania mechanicznego) prazco gwarantuje ze powstana warunki, w których wytworzona mieszanina bedzie przystosowana do pompowanie. Jest to bardzo istotne, kiedy sa wytwarzane zmodyfikowane kompozycje paliwowe dla zasilania sttników spalino¬ wych, szczególnie silników okretowych.Jednakte niejest wystarczajace, ze mozna kompozycje przepompowac. Chociaz zdolnoscdo pompowa¬ nia stanowi problem szczególny w przypadku wprowadzania pylu weglowego, to ilosc wodyjest ograniczona wymaganiami palnosci.Na figurze widac mkres trójkatny dla mieszaninywegiel-olej-woda. Punkt A przedstawia 100% wagowo wegla bez oleju lub wody, punkt B przedstawia 100% wagowo wody, oraz punkt C przedstawia 100% wagowo oleju. Linia AC przedstawia mieszaniny wegicl-olej- bez obecnosci wody, np. punkt Cjest miesza* nina o zawartosci 60% oleju i 40% wegla. Linia DE przedstawia mieszaniny o zmienionej zawartosci: wegiel-olej w obecnosci wagowo 30% wody. Punkt H przedstawia mieszanine trójfazowa o zawartosci wagowo 40% wegla, 30% wody oraz 30% oleju.Najpierw rozpatrzymy mieszaniny wegla i oleju. Jezeli wegiel jest poddany homogenizacji w oleju, to lepkosc otrzymanej cieczy wzrasta az do zawartosci ponad 40% wagowo wegla. Jest to punkt Ca mieszanina niejest przydatna dopompowania. Takiprzypadek równiez wystapi,jezeli cieczajest nie czysty olej, lecz olej i woda. Wobec tego jezeli paliwo ma byc pompowane, to kompozycje o zawartosci wagowo wiecej jak okolo 40% wegla, t.j. obszar AFG trzeba pomijac. Wobec tego pozostaje trapez GFBC, w obrebie którego kompozycja nadaje sie do przepompowania. Jednakze poniewaz woda jest niepalna, oraz mieszaniny, które zawieraja wiecej jak 30% wody, t.j. obszar DBE, nie moga podtrzymywac spalania, wiec tylkote kompozycje,6 111(22 które sa zawarte w obszarze trapezu ADEC, sa palne. Poniewaz trapez GFBC i trapez ADEC zachodza na siebie czesciowo tylko, to jedynymi palnymi i pompowalnymi kompozycjami sa te, które znajduja sie w obsz?;r c równoleglohoku GHEC, przy czym punkt X wskazuje typowa kompozycje o zawartosci 60% oleju, 20% wody i 20% wegla.Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do homogenizacji wzajemnie nierozpuszczalnych cieczy lub cieczy i cialstalych, zawiera¬ jace komore homogenizacji z wewnetrzna powierzchnia obwodowa, wlotem przy jednym koncu taj komory dla substancji przeznaczonych do homogenizowania i z wylotem przy drugim koncu komory dla wyprowa¬ dzania jednorodnej cieczy, znamienne tym, ze w komorze homogenizacji umieszczonyjest zespól(li)tarcz (3), których krawedzie sa cylindryczne lub czesciowo kuliste i które to tarcze (3) sa wzajemnie wspólosiowe i sa obrotowe wokólswej wspólnej osi, tak ze tocza sie wokól wewnetrznej powierzchni obwodowej (4)komory homogenizacji. 2. Urzadzenie wedlug zastrz. I, wmmkmm tym, ze w komorze homogenizacji umieszczonych jest kilka zespolów (14)tarcz, przy czym te zespoly tarcz sazamontowane pomiedzy przeciwleglymiplytamikolowymi (12,13), które sa zamontowane CMtratnie obrotowo wokól osi przechodzacej przez srodki tych plyt, zas docisk pomiedzy tarczami a powierzchnia komory uzyskuje siejedynie w drodze dzialania sity odsrodkowej. 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze zawiera trzy zespoly tarcz, kazdy po 20 tarcz. 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 2 albo 3, znamienne tym, ze kazda z tarcz ma centralny otwór i jest zamontowana pomiedzy plytami kolowymi (12,13) za pomocawrzeciona,napedowego (i, 7)rozciagajacego sie pomiedzy plytami, przy czym srednica otworu centralnego jest wieksza niz srednica wrzeciona napedo¬ wego, zas tarcze moga swobodnie poruszac sie do i od powierzchni wewnetrznej komory. 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 4, znamienna tym, ze najnizsza tarcza kazdego zespolu tarcz (M) jest wsparta na wrzecionie napedowym (t, 7) tak, ze tarcza (3)jest obrotowa bez stykania sie z sasiednia plyta kolowa (12). 6. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, aamleane tym, ze wlot (2f)jest skierowany tak, ze subetancje przezna¬ czone do homogenizacji sa doprowadzane na górna powierzchnie górne} plyty kolowej (13).111*22 T A F/G./.F/G.2.T -21 50 51 52 53 56' 54 I i 55! ii /7(?4. U! 57118 622 Fig.5. O O O O O O o o o A A A -|a a a A A A A [6"6]"a] i O Oj Aj .„ Ta a:O; i O O Oj io!"A"A! LAA Aj 8 Fig.6. :0 a o !AOA^ lO AjO! cLAjO a -JO,A O LA ° Aj %——c—~J no 10 20 30 40 50 60 70 80 90 G F/G.7.Pracownia Poligraficzna UPPRL. Naklad 120 egz.Cena 100 zl PL